飄天文學 > 從鴻蒙開始升級世界 >第276章 眼前的難題
    第二天一早,大斌帶着自己的技術成果資料來到吳皓的辦公室,顧凡也一起陪同接待。

    “大斌,據我所知,現在能大量製備的單層石墨烯,都是紡絲級別的,用於紡織品還勉強可以,用於大片狀生產的技術還沒有。”顧凡首先提出了疑問。

    “量產這個概念很模糊……如果是生產可直接用於工業生產加工的單層石墨烯,同時成本能控制在工業生產可接受範圍內的方法,確實還沒有。”

    “雖然我隱約摸到了一條路,但是實驗沒有全部完成,因爲超過了研究期限,院裏希望我放棄。”

    大斌是一個搞科學研究的人,樣子跟盧本差不多,脾氣也是一個樣,爲人具有良好的品格,正因爲如此,他才能成爲顧凡的好兄弟。

    “能跟我說一下,你的研究遇到了什麼困難嗎?”吳皓相信系統推薦的貴人。

    大斌抿了一口咖啡,然後說道,“使用普通的方法制造單層石墨烯是很困難的,我的導師曾在實驗室裏合成了一張直徑15cm的石墨烯薄膜,可以確定是單層,然而其缺陷非常嚴重,並不具有理論上的物理特性。”

    “目前來說,多數實驗室的試驗品,做不到完美結構或者缺陷率低於某一固定允許值的結構,完美結構的石墨烯製備還非常困難。”

    “機械法得到的石墨烯表面結構完整,但尺寸極難控制,同時大規模篩選和封裝也很困難,用這種方法想要量產,暫時來說是行不通的。”

    “氧化還原法同樣,表面結構還更是差得令人髮指。”

    “可行的方法還是SiC或者CVD,尤其是CVD生長法,有做出大面積和工業量產的可能,但是其表面質量比機械法差了n個數量級,結構也很不穩定。”

    “還有一個需要解決的大問題,石墨烯本身在空氣中極其容易氧化,在當下工業生產條件下,以較低成本大規模合成質量穩定,能較容易保存和運輸的石墨烯還是一個難以解決的問題。”

    “我的辦法是在一次實驗的過程中偶然發現的,是一種在機械法的基礎上引入其它方法,改良而成,在實驗室裏,我曾做出過長寬爲5cm的石墨烯薄膜,結構接近完美!”

    “但是後續的實驗,我沒有辦法重複做出同樣完美的試驗品,我知道肯定是忽略了一些什麼,但是還沒有試出來,實驗就被終止了,我希望能夠繼續研究下去,找到正確的製備方法。”

    大斌一口氣說完了單層石墨烯的行業現狀,以及自己的研究情況。

    “按照你這麼說,媒體上宣傳的超級電池,其實是因爲沒有可量產的、結構完美的單層石墨烯,沒有辦法生產出來,對吧。”吳皓求證道。

    大斌思考了片刻,答道:“是的,社會上目前對於石墨烯超級電容器的炒作比較多,但是這與實際情況還有一定距離。”

    “理想的單層石墨烯可有2700m2g的比表面,電導率高,是雙電層電容器的優良電極材料。”

    “實際可買到的量產石墨烯是5-10層,比表面只幾百克每平方米;它的堆積比重很小,同等體積電容器中的裝載量比活性炭少很多,電容器的重量比能量和體積比能量進一步降低,還不如使用超級活性炭。”

    “石墨烯片層邊緣的懸鍵具有高活性,在使用中很不穩定,如用作主要儲能材料,電容器的性能將逐漸衰退,這個過程不可控,成本問題比較突出。”

    “短時間內,石墨烯作爲儲能材料還難以有突破性進展,現在只是作爲導電添加劑,在電極中混入1%以下的用量。”

    “相比之下,石墨烯製備價格高昂還不是主要問題。”

    大斌說出了石墨烯在超級電池上面臨的問題,這些問題必須通過製備完美結構的單層石墨烯,才能很好的解決。

    “哦,原來是這樣!”吳皓終於搞清楚,爲什麼石墨烯超級電池已經宣傳了多年,卻還沒有被大規模使用的原因。

    “能夠量產完美結構的單層石墨烯,就儲能領域來說,能達到什麼效果?”吳皓繼續問道。

    “就理論上來說,以石墨烯製造一個全新體系的電池,在性能上是顛覆性的,稱作“超級電池”。使用這種材料製作的電池,能量密度超過600whkg,是目前動力鋰電池的5倍,一次充電時間只需8分鐘,可行駛1000公里;電池重量只有鋰離子電池的十分之一,體積也會大幅縮小,減輕使用該電池汽車的自身重量;電池的使用壽命更長,是傳統氫化電池的4倍,鋰電池的2倍;其成本將比目前鋰電池降低77%。”

    大斌說出了官方數據,這是比較理想化的結果,能否實現卻又很大的未知數。

    “也就是說,石墨烯技術的應用至今仍處於初級階段,尤其是能讓電池體積和重量大幅縮小的單層石墨烯材料,成品率低,生產成本高,成爲石墨烯電池難以產業化的重要成因。”吳皓對當下的情況有了一個基本的判斷。

    “就石墨烯領域而言,我國在研發及應用上走在世界前列,現在就差完美結構的單層石墨烯實現量產,整個行業就能迎來一輪大發展。”大斌說出了自己的期望,雖然在當前的情況下,這個想法顯得多麼的虛無縹緲。

    “能否借用夏龍科技大學的實驗室做研究?經費由我這邊提供。”吳皓詢問道。

    “很難,現在科研課題很多,學院自己都不夠用,不會願意外借實驗室搞其它項目的!”大斌否決了這個可能。

    “搞一個實驗室,一個億夠不夠?”吳皓決心很大。

    “不知道,很多設備是訂製的,價格不好評估。”大斌不敢確定。

    “嗯……對了,可以問一個人!”吳皓突然想起了張立,馬上撥通了他的電話。

    “張先生,請問你一件事,能不能幫我借用一個可以研究石墨烯的實驗室?費用上好商量!”能夠借用實驗室是最好的選擇,畢竟很多特殊設備確實很難搞到。

    “我們公司就有一個,如果吳總需要,我可以幫你問一下。”

    “麻煩張先生了!”

    實驗室的問題,還是有辦法解決的。


章節報錯(免登陸)